Skip to main content
Global

7.1: Utangulizi wa Kazi na Nishati ya Kinetic

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    176979

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    Katika sura hii, tunazungumzia baadhi ya dhana za msingi za kimwili zinazohusika katika kila mwendo wa kimwili ulimwenguni, kwenda zaidi ya dhana za nguvu na mabadiliko katika mwendo, ambayo tulijadiliwa katika Mwendo katika Vipimo viwili na vitatu na Sheria za Newton za Mwendo. Dhana hizi ni kazi, nishati ya kinetic, na nguvu. Tunaelezea jinsi kiasi hiki kinahusiana na kila mmoja, ambayo itatuongoza kwenye uhusiano wa msingi unaoitwa theorem ya kazi ya nishati. Katika sura inayofuata, tunazalisha wazo hili kwa kanuni pana ya uhifadhi wa nishati.

    Picha ya wanariadha 6 wanaofika kwenye mstari wa kumaliza wa mbio.
    Kielelezo\(\PageIndex{1}\): Mchezaji hutoa uwezo wake wa juu wa kufanya kazi nyingi juu yake mwenyewe iwezekanavyo kwa muda mfupi ambao mguu wake unawasiliana na ardhi. Hii inaongeza nishati yake ya kinetic, kumzuia kupunguza kasi wakati wa mbio. Kusuuza nyuma kwa bidii kwenye wimbo huzalisha nguvu ya mmenyuko ambayo inasababisha mwanariadha mbele kushinda mwishoni. (mikopo: mabadiliko ya kazi na Marie-Lan Nguyen)

    Matumizi ya sheria za Newton kwa kawaida huhitaji kutatua equations tofauti zinazohusiana na vikosi vinavyofanya kitu kwa kasi wanazozalisha. Mara nyingi, ufumbuzi wa uchambuzi hauwezi kuambukizwa au hauwezekani, unahitaji ufumbuzi wa nambari ndefu au uigaji ili kupata matokeo ya takriban. Katika hali kama hizo, mahusiano zaidi ya jumla, kama theorem ya kazi ya nishati (au uhifadhi wa nishati), bado inaweza kutoa majibu muhimu kwa maswali mengi na inahitaji kiasi cha kawaida zaidi cha hesabu ya hisabati. Hasa, utaona jinsi theorem ya kazi ya nishati inavyofaa katika kuhusisha kasi ya chembe kwa pointi tofauti pamoja na trajectory yake, kwa nguvu zinazofanya juu yake, hata wakati trajectory ni vinginevyo ngumu sana kukabiliana nayo. Hivyo, baadhi ya mambo ya mwendo yanaweza kushughulikiwa na equations chache na bila uharibifu wa vector.